La saldatura

Corso per operatori dell’autoriparazione Tecnologia e Disegno – a.s. 2011-2012

A cura del prof. ing. Nicola Sasanelli

( a partire dal lavoro del prof. Ing. del Forno Fabio Simone)

Caratteristiche della saldatura: • collegamento permanente di parti solide tra loro • realizza la continuità del materiale (a differenza dell’incollatura) • generalmente si applica fondendo insieme i lembi ravvicinati dei pezzi da congiungere.

Le saldature sono tante‌ Denominazione italiana

Denominazione AWS

Sigla

Ossiacetilenica

Oxyfuel Gas Welding

Elettrodo rivestito

Shielded Metal Arc Welding

Arco sommerso

Submerged Arc Welding

MIG/MAG

Gas Metal Arc Welding

GMAW

TIG

Gas Tungsten Arc Welding

GTAW

Saldatura a plasma

Plasma Arc Welding

PAW

Elettroscoria

Electorslag Welding

ESW

Elettrogas

Electorgas Welding

EGW

Saldatura laser

Laser Beam Welding

LBW

Saldatura a fascio elettronico

Electron Beam Welding

EBW

Saldatura a resistenza

Resistance Welding

RW

Friction Stir Welding AWS – American Welding Society (Welding = saldatura)

FSW

Saldatura per attrito

OFW SMAW SAW

• Saldando bisogna proteggersi dal calore, dalla corrente elettrica, dai fumi, dalle radiazioni luminose.

• Nella saldatura ossiacetilenica bastano degli occhiali con minore grado di oscuramento, per le altre per evitare gravi danni agli occhi è OBBLIGATORIO usare maschere scure o maschere ad oscuramento automatico che si scuriscono a seconda della luminosità che le colpisce.

• E’ importante usare un buon apparato di aspirazione per evitare di aspirare sostanze nocive o tossiche per la salute come polveri di cadmio, cromo, zinco, rame.

Questi ultimi due provocano la febbre del saldatore con tosse e malessere.

• • • • • •

Mai saldare pezzi verniciati, È pericoloso saldare pezzi sgrassati con trielina.

Corrente elettrica: attenzione ai cavi ed ai contatti.

Bruciature: usare guanti da saldatura, grembiuli e scarpe di cuoio.

Le bombole del gas: devono avere valvole antiritorno.

In caso di fiammate: 1.

2.

3.

chiudere il rubinetto di acetilene sulla bombola chiudere l’ossigeno infine spegnere il fuoco.

• Medioevo: si univano le parti in ferro riscaldandole (color bianco-giallo) e martellandole fino a renderle omogenee.

• 1901: saldatura ossiacetilenica, • pochi anni dopo: saldatura ad arco, • ad elettrodo non protetto, • ad elettrodo rivestito.

• 1925: saldatura a resistenza (per produzione in grande serie)

• 2a Guerra Mondiale (USA): saldatura ad arco sommerso, • anni 50: MIG, MAG e TIG • anni 70: saldatura LASER

MIG

• per fusione localizzata del materiale di base,

• con o senza materiale d’apporto (la maggior parte delle saldature, tra cui ad arco con elettrodi fusibili MIG e MAG, ad aria libera o ad arco sommerso; TIG; al plasma; ossiacetilenica; saldatura laser).

• per resistenza, (pressione e passaggio di corrente elettrica, che riscalda la zona da saldare ad es: a punti)

• per pressione: forza che produce deformazione plastica localizzata.

una

Attenzione: la Brasatura • Saldatura di parti metalliche • Impiego di un materiale d’apporto fuso, con temperatura di fusione molto più bassa di quella dei materiali di base • i materiali di base non fondono.

Brasatura con lega di Rame (Cu) e fosforo (P) applicata a tubi di rame

• •

la saldatura più diffusa al mondo (bassi costi, semplicità, può essere usata anche all’aperto).

Elettrodo rivestito collegato con una pinza alla macchina elettrica, l’altra pinza collegata al pezzo.

1.

2.

3.

4.

l’elettrodo scocca l’arco che fa fondere il tutto, tocca il metallo, scocca l’arco che fa fondere il tutto, si fa muovere il bagno di saldatura nella direzione voluta.

5. con un martello si staccano le scorie che si sono formate sopra la striscia di saldatura solidificata.

Vari tipi di elettrodi (cellulosici, acidi, al rutilo, ossidanti e basici).

Ad elettrodo rivestito

• • • •

usa un cannello che produce la fiamma combustione dell’ossigeno puro con l’acetilene di solito si usa materiale d’apporto (bacchetta).

Attenzione alle bombole (valvole antiritorno e spesso da tenere in altre stanze), • gli occhiali: possono essere meno scuri rispetto a quelli usati nella saldatura ad arco.

• Si usa dove non si può usare l’elettricità, • si saldano anche acciai al carbonio e ghise

• MIG (Metal-arc inert gas) e MAG (Metal-arc active gas) • saldatura a filo continuo relativamente economico (ma meno di quella ad elettrodo).

• Vantaggi: nessuna scoria e possibilità di saldatura non in piano.

• I gas di protezione escono assieme al filo e possono essere inerti (non reagiscono - MIG) o attivi (MAG).

• Difetti probabili: cricche a caldo e penetrazione eccessiva, è consigliata solo in officina (il vento può spostare il gas di protezione)

• • • • • • •

TIG = tungsten inert gas saldatura ad arco con elettrodo in tungsteno (W) Il W non fonde L’arco è protetto da gas inerte, Può essere con o senza metallo d’apporto. piccoli spessori di metallo, produzione di tubi saldati partendo dalle lastre di metallo.

Schema di saldatura TIG (fonte: European Aluminum Association)

TIG

• molto saldabili: • • •

acciai inossidabili austenitici, acciai al carbonio (non troppo alto) acciai basso legati al Mn.

• NO ghise, eccetto ghisa sferoidale (con notevoli precauzioni).

Al

• Materiali non ferrosi: • • • • •

leghe di Nichel, il piombo, l’alluminio, il titanio e le sue leghe, il rame.

Ni

Ti Pb

Cu

Non saldare i metalli refrattari: alta temperatura di fusione

• • •

Inclusioni di tungsteno (nella TIG) Inclusioni di scoria (minore resistenza nel giunto saldato) Cricche a caldo longitudinali (si evitano tenendo puliti i lembi prima di saldare)

• Cricche a caldo trasversali

(presenza di idrogeno o tensioni residue)

SALDATURA LASER